JP2014193019A

JP2014193019A - Vibration actuator

Info

Publication number: JP2014193019A
Application number: JP2013066411A
Authority: JP
Inventors: Shinya Asai; 真也浅井; Yasuyuki Aida; 泰之合田; Masaki Takasan; 正己高三; Akihiro Suzuki; 昭宏鈴木; Yasuhisa Matsuura; 康寿松浦; Ryosuke Koseki; 亮介小関
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration actuator which allows for enhancement of assembly accuracy while facilitating the assembly.SOLUTION: A vibration actuator 100 comprises: a stator 12; a rotor 20 arranged in contact with the stator 12; a frame member 24 supporting the rotating shaft 22 of the rotor 20 rotatably and having a bearing hole 24a1 through which the rotor 20 can be inserted; a piezoelectric element 13 arranged in contact with the stator 12 and generating supersonic vibration, and generating vibration for rotating the rotor 20 on the contact surface 12a1 of the stator 12 with the rotor 20; and a coupling rod 31 and a disc spring 34 for pressing the rotor 20 against the contact surface 12a1 of the stator 12 by being coupled with the frame member 24 and energizing the frame member 24 toward the stator 12.

Description

この発明は、振動アクチュエータに関し、特に、超音波振動を用いて回転体を回転させる振動アクチュエータに関する。 The present invention relates to a vibration actuator, and more particularly to a vibration actuator that rotates a rotating body using ultrasonic vibration.

例えば、特許文献１には、超音波振動を利用して回転体を回転させる振動アクチュエータが開示されている。
特許文献１に開示された振動アクチュエータでは、ベース部材とステータとの間に振動手段が配置されると共に、ステータの振動手段と反対側に複数のローラよりなるロータが接触配置されている。振動手段は、積層された圧電素子板で構成され、交流電圧が印加されることにより縦振動又はたわみ振動を発生する。ロータを構成する複数のローラは、その中心軸を通る連結ピンによって互いに連結されて、一体に回転するように構成されている。また、ステータ、振動手段及びベース部材の内部にはロッドが挿通されており、ロッドの一端部に設けられた板状部が複数のローラの中央部で連結ピンに連結されている。ロッドの他端部は、ベース部材の内部でばね受け部材に固定されており、ばね受け部材がベース部材の内部に配置されたばねの付勢力を受けることで、ロッド及び連結ピンを介してロータがステータに対して加圧接触される。 For example, Patent Literature 1 discloses a vibration actuator that rotates a rotating body using ultrasonic vibration.
In the vibration actuator disclosed in Patent Document 1, vibration means is disposed between the base member and the stator, and a rotor composed of a plurality of rollers is disposed in contact with the stator on the side opposite to the vibration means. The vibration means is composed of laminated piezoelectric element plates, and generates longitudinal vibration or flexural vibration when an AC voltage is applied. The plurality of rollers constituting the rotor are connected to each other by a connecting pin passing through the central axis thereof, and are configured to rotate integrally. In addition, a rod is inserted into the stator, the vibration means, and the base member, and a plate-like portion provided at one end of the rod is connected to a connecting pin at the center of the plurality of rollers. The other end of the rod is fixed to the spring receiving member inside the base member, and when the spring receiving member receives the urging force of the spring disposed inside the base member, the rotor is moved via the rod and the connecting pin. Pressurized contact with the stator.

さらに、この振動アクチュエータでは、振動手段の圧電素子板に交流電圧を印加して縦振動とたわみ振動を組み合わせた複合振動を発生させることで、ステータのロータ接触部位に楕円振動を発生させ、ロータを回転駆動している。 Further, in this vibration actuator, an AC voltage is applied to the piezoelectric element plate of the vibration means to generate composite vibration that combines longitudinal vibration and flexural vibration, thereby generating elliptical vibration at the rotor contact portion of the stator, and It is rotating.

特開２００８−１９９７７２号公報JP 2008-199772 A

ステータとロータの摩擦接触を利用して駆動力を得る振動アクチュエータでは、長時間の使用によりロータが擦り減った場合、ロータを交換することで性能を維持している。しかしながら、特許文献１に開示された振動アクチュエータでは、ロータをステータに組み付ける際に、複数のローラ及びロッドの板状部に連結ピンを挿入しつつ、ロッドの板状部が複数のローラの中央部に位置するように調整すると共に、複数のローラが偏心することなく回転するように調整する必要があり、その組み付けが非常に困難である。さらに、事前に、複数のローラと連結ピンからなる組立体が偏心することなく回転することができるか否かを検査することが望ましいが、複数のローラと連結ピンとの組み付け時には中央部にロッドが連結されるため、上記検査の実施が困難である。 In a vibration actuator that obtains a driving force by using frictional contact between a stator and a rotor, when the rotor is worn away by long-term use, performance is maintained by replacing the rotor. However, in the vibration actuator disclosed in Patent Document 1, when the rotor is assembled to the stator, the connecting plate is inserted into the plate portions of the plurality of rollers and the rod, and the plate portion of the rod is the central portion of the plurality of rollers. It is necessary to adjust so that the plurality of rollers rotate without being eccentric, and it is very difficult to assemble them. Furthermore, it is desirable to inspect whether or not the assembly composed of a plurality of rollers and connecting pins can be rotated without being eccentric, but when assembling the plurality of rollers and connecting pins, a rod is formed at the center. Since they are connected, it is difficult to perform the inspection.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、組立を容易にしながらも組立精度を向上させることを可能にする振動アクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vibration actuator that can improve assembly accuracy while facilitating assembly.

上記の課題を解決するために、本発明に係る振動アクチュエータは、ステータと、ステータに接触配置されるロータと、ロータの回転軸を回転可能に支持すると共にロータを挿通可能な軸受穴を有する枠部材と、ステータに接触配置されて超音波振動を発生し、ステータにおけるロータとの接触部分にロータを回転させる振動を生成する振動手段と、枠部材に連結されて枠部材をステータに向かって付勢することによってロータをステータの接触部分に押圧する予圧手段とを備える。 In order to solve the above-described problems, a vibration actuator according to the present invention includes a stator, a rotor in contact with the stator, a frame having a bearing hole that rotatably supports the rotating shaft of the rotor and can be inserted through the rotor. A member that is arranged in contact with the stator to generate ultrasonic vibrations, and generates vibrations that rotate the rotor in contact with the rotor in the stator; and a frame member that is connected to the frame member and attaches the frame member toward the stator. Preloading means for pressing the rotor against the contact portion of the stator by energizing.

ロータの回転軸は、枠部材の軸受穴に配置される軸受を介して回転可能に支持されてもよい。
予圧手段は、枠部材に連結され、ステータ及び振動手段を貫通する連結ロッドと、連結ロッドに連結され、枠部材をステータに向かって引き付けるように付勢する付勢部材とを有してもよい。
上記振動アクチュエータは、振動手段と付勢部材との間に介在して設けられ、ステータと共に振動手段を挟持するベース部材をさらに備えてもよい。
ベース部材は、連結ロッドの延在方向に垂直な断面が部分的に減少したくびれ部を有してもよい。
ベース部材は、付勢部材を収容する空間を有してもよい。
枠部材は、ロータの両側に配置され且つ軸受穴が形成された板状部と、板状部を互いに連結する連結部とを有し、ステータは、板状部同士の間に突出し且つステータの接触部分を含む２つの係合突出部を有し、連結部は、係合突出部同士の間に延在し且つ連結ロッドに連結されてもよい。
板状部は、軸受穴が形成された面と異なる面に固定用ねじ穴を有してもよい。 The rotating shaft of the rotor may be rotatably supported via a bearing disposed in the bearing hole of the frame member.
The preload means may include a connecting rod that is connected to the frame member and penetrates the stator and the vibration means, and a biasing member that is connected to the connecting rod and biases the frame member toward the stator. .
The vibration actuator may further include a base member that is interposed between the vibration unit and the biasing member and sandwiches the vibration unit together with the stator.
The base member may have a constricted portion in which a cross section perpendicular to the extending direction of the connecting rod is partially reduced.
The base member may have a space for accommodating the biasing member.
The frame member has a plate-like portion disposed on both sides of the rotor and formed with bearing holes, and a connecting portion that connects the plate-like portions to each other, and the stator protrudes between the plate-like portions and There may be two engaging protrusions including a contact portion, and the connecting part may extend between the engaging protrusions and be connected to the connecting rod.
The plate-like portion may have a fixing screw hole on a different surface from the surface on which the bearing hole is formed.

本発明に係る振動アクチュエータによれば、組立を容易にしながらも組立精度を向上させることができる。 According to the vibration actuator of the present invention, it is possible to improve the assembly accuracy while facilitating the assembly.

この発明の実施の形態に係る振動アクチュエータの斜視図である。1 is a perspective view of a vibration actuator according to an embodiment of the present invention. 図１の振動アクチュエータの側面図である。It is a side view of the vibration actuator of FIG. 図１の振動アクチュエータの別の向きから見た側面図である。It is the side view seen from another direction of the vibration actuator of FIG. 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the IV-IV line of FIG. 図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VV line of FIG. 図１の振動アクチュエータの組立分解図である。FIG. 2 is an exploded view of the vibration actuator of FIG. 1.

実施の形態
以下、この発明の実施の形態に係る振動アクチュエータ１００について図面を参照して説明する。
図１を参照すると、振動アクチュエータ１００が示されており、この振動アクチュエータ１００は、超音波振動を利用して回転体であるロータ２０を回転させる超音波アクチュエータである。 Embodiment A vibration actuator 100 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, a vibration actuator 100 is shown. The vibration actuator 100 is an ultrasonic actuator that rotates a rotor 20 that is a rotating body using ultrasonic vibration.

振動アクチュエータ１００は、円筒状のベース部材１１と、ステータ１２と、ベース部材１１及びステータ１２の間に配置された２つの圧電素子１３と、円筒状のローラ２１及び回転シャフト２２を一体に有するロータ２０と、回転シャフト２２を回転自在に支持するボールベアリング２３と、ボールベアリング２３を支持する枠部材２４とを有している。なお、ロータ２０において、ローラ２１は、その円筒の内周面を回転シャフト２２の外周面に嵌合させるようにして、回転シャフト２２の周りに組み付けられており、ロータ２０の詳細な構成は後述する。ここで、圧電素子１３は振動手段を構成し、ロータ２０の回転シャフト２２は回転軸を構成し、ボールベアリング２３は軸受を構成している。
ここで、説明の便宜上、回転シャフト２２の中心軸をｘ軸と規定し、ベース部材１１から圧電素子１３を経てステータ１２に向かい且つｘ軸に対して垂直である方向にｚ軸が延び、ｘ軸及びｚ軸に対して垂直にｙ軸が延びているものとする。 The vibration actuator 100 includes a cylindrical base member 11, a stator 12, two piezoelectric elements 13 disposed between the base member 11 and the stator 12, a cylindrical roller 21, and a rotating shaft 22. 20, a ball bearing 23 that rotatably supports the rotating shaft 22, and a frame member 24 that supports the ball bearing 23. In the rotor 20, the roller 21 is assembled around the rotary shaft 22 so that the inner peripheral surface of the cylinder is fitted to the outer peripheral surface of the rotary shaft 22, and the detailed configuration of the rotor 20 will be described later. To do. Here, the piezoelectric element 13 constitutes a vibrating means, the rotating shaft 22 of the rotor 20 constitutes a rotating shaft, and the ball bearing 23 constitutes a bearing.
Here, for convenience of explanation, the central axis of the rotary shaft 22 is defined as the x-axis, the z-axis extends from the base member 11 to the stator 12 via the piezoelectric element 13 and perpendicular to the x-axis. It is assumed that the y-axis extends perpendicular to the axis and the z-axis.

図１の振動アクチュエータ１００をｙ軸方向から見た側面図を示す図２と、ｘ軸方向から見た側面図を示す図３とをあわせて参照すると、ベース部材１１は、圧電素子１３と接触してこれを支持する円筒状の支持部１１ａと、支持部１１ａと同軸に位置する円筒状の基部１１ｃと、支持部１１ａ及び基部１１ｃの間にこれらと同軸に位置する円筒状のくびれ部１１ｂとを一体に有している。基部１１ｃは、支持部１１ａよりも大径の断面形状を有しており、くびれ部１１ｂは、支持部１１ａ及び基部１１ｃよりも小径の断面形状を有している。 Referring to FIG. 2 showing a side view of the vibration actuator 100 of FIG. 1 viewed from the y-axis direction and FIG. 3 showing a side view of the vibration actuator 100 viewed from the x-axis direction, the base member 11 contacts the piezoelectric element 13. A cylindrical support portion 11a that supports the cylindrical support portion 11a, a cylindrical base portion 11c that is positioned coaxially with the support portion 11a, and a cylindrical constriction portion 11b that is positioned coaxially between the support portion 11a and the base portion 11c. Are integrated. The base portion 11c has a cross-sectional shape with a larger diameter than the support portion 11a, and the constricted portion 11b has a cross-sectional shape with a smaller diameter than the support portion 11a and the base portion 11c.

さらに、図４をあわせて参照すると、ベース部材１１の基部１１ｃにおいて、支持部１１ａと反対側に位置する底面１１ｃ１からくびれ部１１ｂに向かって窪んだ円筒状の凹部１１ｄが形成されている。さらに、ベース部材１１には、支持部１１ａから基部１１ｃを貫通して凹部１１ｄの底部１１ｄ１に開口する係合穴１１ｅが形成されている。係合穴１１ｅの内周面には、雌ねじが形成されている。なお、凹部１１ｄは、くびれ部１１ｂまで達しておらず、凹部１１ｄの底部１１ｄ１は、凹部１１ｄにおけるくびれ部１１ｂ側の部位である。
上述のようなベース部材１１は、例えばアルミニウム合金などの金属から作製され、金属の円柱を切削することによって一体ものとして形成することができる。 Furthermore, referring also to FIG. 4, a cylindrical recess 11 d is formed in the base portion 11 c of the base member 11, which is recessed from the bottom surface 11 c 1 located on the opposite side to the support portion 11 a toward the constricted portion 11 b. Further, the base member 11 is formed with an engagement hole 11e that penetrates from the support portion 11a through the base portion 11c and opens to the bottom portion 11d1 of the recess portion 11d. A female thread is formed on the inner peripheral surface of the engagement hole 11e. The concave portion 11d does not reach the constricted portion 11b, and the bottom portion 11d1 of the concave portion 11d is a portion on the constricted portion 11b side in the concave portion 11d.
The base member 11 as described above is made of a metal such as an aluminum alloy, for example, and can be formed as a single body by cutting a metal column.

さらに、図６をあわせて参照すると、ステータ１２は、円筒状の本体部１２ｂと、本体部１２ｂの一方の端面１２ｂ１から垂直に突出する２つの柱状の係合突出部１２ａと、本体部１２ｂの他方の端面１２ｂ２の中心から垂直に突出する連結軸部１２ｃとを一体に有している。
２つの係合突出部１２ａは、互いの間に溝部１２ｄを形成するように対向して配置されている。さらに、各係合突出部１２ａでは、溝部１２ｄ側であり且つ本体部１２ｂと反対側である角部が隅切りされており、この隅切り部分には、先端に向かって溝部１２ｄの幅を拡げるように傾斜した接触面１２ａ１が形成されている。そして、接触面１２ａ１は、ロータ２０のローラ２１の円筒状の外周面２１ａが接触するように構成されており、外周面２１ａと同等の曲率を有する曲面で形成されている。さらに、接触面１２ａ１及び係合突出部１２ａは、ローラ２１と同等の幅で形成されている。ここで、接触面１２ａ１は、ステータ１２の接触部分を構成している。 Furthermore, referring also to FIG. 6, the stator 12 includes a cylindrical main body 12b, two columnar engagement protrusions 12a that protrude perpendicularly from one end surface 12b1 of the main body 12b, and the main body 12b. A connecting shaft portion 12c that projects vertically from the center of the other end surface 12b2 is integrally provided.
The two engaging protrusions 12a are arranged to face each other so as to form a groove 12d between them. Furthermore, in each engagement protrusion part 12a, the corner | angular part which is the groove part 12d side and the opposite side to the main-body part 12b is corner-cut, and the width | variety of the groove part 12d is expanded toward this front-end | tip part at this corner cut part. An inclined contact surface 12a1 is formed. And the contact surface 12a1 is comprised so that the cylindrical outer peripheral surface 21a of the roller 21 of the rotor 20 may contact, and is formed in the curved surface which has a curvature equivalent to the outer peripheral surface 21a. Further, the contact surface 12 a 1 and the engagement protrusion 12 a are formed with a width equivalent to that of the roller 21. Here, the contact surface 12 a 1 constitutes a contact portion of the stator 12.

また、ステータ１２には、溝部１２ｄから、本体部１２ｂ及び連結軸部１２ｃを軸方向に沿って貫通する挿入穴１２ｅが形成されている。さらに、連結軸部１２ｃの外周面先端付近には、雄ねじ１２ｃ１が形成されており、雄ねじ１２ｃ１は、ベース部材１１の係合穴１１ｅの雌ねじに螺合することができる。
上述のようなステータ１２は、例えばアルミニウム合金などの金属から作製され、金属の円柱を切削することによって一体ものとして形成することができる。 Further, the stator 12 is formed with an insertion hole 12e penetrating from the groove portion 12d through the main body portion 12b and the connecting shaft portion 12c along the axial direction. Furthermore, a male screw 12c1 is formed near the outer peripheral surface tip of the connecting shaft portion 12c, and the male screw 12c1 can be screwed into a female screw of the engagement hole 11e of the base member 11.
The stator 12 as described above is made of, for example, a metal such as an aluminum alloy, and can be integrally formed by cutting a metal column.

そして、連結軸部１２ｃを螺合させてベース部材１１に連結されたステータ１２とベース部材１１との間には、２つの円環板状の圧電素子１３が設けられている。各圧電素子１３は、中心に貫通穴１３ａを有している。２つの圧電素子１３は、その貫通穴１３ａにステータ１２の連結軸部１２ｃを通して、連結軸部１２ｃの軸方向に重ねて配置されている。そして、ベース部材１１の係合穴１１ｅに対して連結軸部１２ｃの雄ねじ１２ｃ１を締め込むことで、圧電素子１３がベース部材１１及びステータ１２によって挟持されている。各圧電素子１３は、図示しない駆動回路に電気的に接続され、駆動回路から交流電圧が印加されると超音波振動を発生する。 Two annular plate-like piezoelectric elements 13 are provided between the stator 12 and the base member 11 which are coupled to the base member 11 by screwing the connecting shaft portion 12c. Each piezoelectric element 13 has a through hole 13a at the center. The two piezoelectric elements 13 are disposed so as to overlap the through-hole 13a in the axial direction of the connecting shaft portion 12c through the connecting shaft portion 12c of the stator 12. The piezoelectric element 13 is sandwiched between the base member 11 and the stator 12 by tightening the male screw 12 c 1 of the connecting shaft portion 12 c into the engagement hole 11 e of the base member 11. Each piezoelectric element 13 is electrically connected to a drive circuit (not shown), and generates an ultrasonic vibration when an AC voltage is applied from the drive circuit.

また、図１〜図３、図５及び図６をあわせて参照すると、枠部材２４は、互いに対向する矩形板状の軸支持部２４ａと、軸支持部２４ａ同士を連結する帯状の連結部２４ｂ及び２４ｃとを有している。
２つの軸支持部２４ａは、互いに同形状をしており、これらの間でステータ１２の２つの係合突出部１２ａをｘ軸方向の両側から挟むことができるような間隔をあけて配置されている。さらに、各軸支持部２４ａには、これを貫通する軸受穴２４ａ１が形成されている。２つの軸受穴２４ａ１は、同形状をしており、互いに対向する位置に形成されている。 1 to 3, 5, and 6, the frame member 24 includes a rectangular plate-shaped shaft support portion 24 a that faces each other, and a strip-shaped connection portion 24 b that connects the shaft support portions 24 a to each other. And 24c.
The two shaft support portions 24a have the same shape as each other, and are arranged with an interval therebetween so that the two engagement protrusions 12a of the stator 12 can be sandwiched from both sides in the x-axis direction. Yes. Further, each shaft support portion 24a is formed with a bearing hole 24a1 penetrating therethrough. The two bearing holes 24a1 have the same shape and are formed at positions facing each other.

第一連結部２４ｂは、ステータ１２と反対側となる軸支持部２４ａの端部で、２つの軸支持部２４ａを連結している。第二連結部２４ｃは、ステータ１２側となる軸支持部２４ａの端部で、２つの軸支持部２４ａを連結している。さらに、第一連結部２４ｂ及び第二連結部２４ｃは、互いに対向するように配置されている。また、第二連結部２４ｃは、ステータ１２の溝部１２ｄ内に収まるような幅で形成されている。そして、枠部材２４は、２つの軸支持部２４ａで２つのステータ１２の係合突出部１２ａを外側から挟み且つ第二連結部２４ｃを溝部１２ｄ内に通すようにして、ステータ１２に対して配置される。 The first connecting portion 24 b is an end portion of the shaft support portion 24 a that is opposite to the stator 12 and connects the two shaft support portions 24 a. The 2nd connection part 24c is the edge part of the shaft support part 24a used as the stator 12 side, and has connected two shaft support parts 24a. Furthermore, the 1st connection part 24b and the 2nd connection part 24c are arrange | positioned so that it may mutually oppose. Further, the second connecting portion 24 c is formed with a width that fits within the groove portion 12 d of the stator 12. The frame member 24 is arranged with respect to the stator 12 so that the two shaft support portions 24a sandwich the engaging protrusions 12a of the two stators 12 from the outside and pass the second connecting portion 24c into the groove 12d. Is done.

また、各軸支持部２４ａでは、第一連結部２４ｂが設けられた端部の両端に、角部を斜めにカットしたような隅切り部２４ａ２が形成されている。さらに、各軸支持部２４ａにおいて、軸受穴２４ａ１が形成されていないｙ軸方向の両側部には、複数の固定用ねじ穴２４ａ３が形成されている。固定用ねじ穴２４ａ３は、内周面に雌ねじが形成されており、軸支持部２４ａを設置対象に固定するために用いることができる。 In each shaft support portion 24a, a corner cut portion 24a2 is formed at both ends of the end portion where the first connecting portion 24b is provided. Further, in each shaft support portion 24a, a plurality of fixing screw holes 24a3 are formed on both sides in the y-axis direction where the bearing holes 24a1 are not formed. The fixing screw hole 24a3 has an internal thread formed on the inner peripheral surface, and can be used to fix the shaft support portion 24a to the installation target.

さらに、第二連結部２４ｃでは、第一連結部２４ｂと反対側の底面２４ｃ１の中心に、雌ねじを有する連結ねじ穴２４ｃ２が形成されている。連結ねじ穴２４ｃ２には、連結ロッド３１が、その一方の端部３１ａに形成された雄ねじを螺合させて連結されるように構成されている。連結ロッド３１が連結される第二連結部２４ｃは、剛性及び強度を有するように、第一連結部２４ｂよりも連結ロッド３１の軸方向であるｚ軸方向に大きい厚さを有している。
上述のような枠部材２４は、例えば鉄やアルミニウム合金などの金属から作製され、金属塊を切削することによって一体ものとして形成することができる。 Further, in the second connecting portion 24c, a connecting screw hole 24c2 having a female screw is formed at the center of the bottom surface 24c1 opposite to the first connecting portion 24b. The connecting rod 31 is configured to be connected to the connecting screw hole 24c2 by screwing a male screw formed at one end 31a thereof. The second connecting portion 24c to which the connecting rod 31 is connected has a larger thickness in the z-axis direction, which is the axial direction of the connecting rod 31, than the first connecting portion 24b so as to have rigidity and strength.
The frame member 24 as described above is made of, for example, a metal such as iron or an aluminum alloy, and can be formed as one piece by cutting a metal lump.

なお、枠部材２４の第二連結部２４ｃに一方の端部３１ａが連結された連結ロッド３１は、ステータ１２の挿入穴１２ｅに通すとベース部材１１の係合穴１１ｅを貫通して他方の端部３１ｂを凹部１１ｄ内に突出させる。そして、連結ロッド３１は、例えば鉄などの金属から作製されている。
凹部１１ｄ内に突出する連結ロッド３１の端部３１ｂには、円筒状のホルダ３２を介して円環板状のばね受体３３が取り付けられている。連結ロッド３１の端部３１ｂには、雄ねじが形成されており、端部３１ｂの雄ねじは、ホルダ３２の内周面に形成された雌ねじと螺合している。なお、ばね受体３３は、ホルダ３２に対して回転自在である。
さらに、凹部１１ｄ内において、ばね受体３３と凹部１１ｄの底部１１ｄ１との間には、これらに接触するようにして、付勢部材としての皿ばね３４が設けられている。皿ばね３４は、ホルダ３２の外周を囲むように配置されており、ホルダ３２は、皿ばね３４に対して回転自在となっている。 The connecting rod 31 having one end 31a connected to the second connecting portion 24c of the frame member 24 passes through the engagement hole 11e of the base member 11 when passing through the insertion hole 12e of the stator 12, and the other end. The part 31b is protruded into the recess 11d. And the connecting rod 31 is produced from metals, such as iron, for example.
An annular plate spring receiver 33 is attached to an end 31 b of the connecting rod 31 protruding into the recess 11 d via a cylindrical holder 32. A male screw is formed on the end 31 b of the connecting rod 31, and the male screw of the end 31 b is screwed with a female screw formed on the inner peripheral surface of the holder 32. The spring receiver 33 is rotatable with respect to the holder 32.
Further, in the recess 11d, a disc spring 34 as an urging member is provided between the spring receiver 33 and the bottom 11d1 of the recess 11d so as to be in contact therewith. The disc spring 34 is disposed so as to surround the outer periphery of the holder 32, and the holder 32 is rotatable with respect to the disc spring 34.

皿ばね３４は、皿ばね３４の外径縁と内径縁とを接近させる方向に作用する力に対抗する方向のばね力を有している。このため、皿ばね３４のばね力は、ばね受体３３を凹部１１ｄの底部１１ｄ１から引き離す、つまり枠部材２４の第二連結部２４ｃをステータ１２へ近づける付勢力として連結ロッド３１に付与される。
ここで、連結ロッド３１及び皿ばね３４は、予圧手段を構成している。 The disc spring 34 has a spring force in a direction opposite to the force acting in the direction in which the outer diameter edge and the inner diameter edge of the disc spring 34 approach each other. For this reason, the spring force of the disc spring 34 is applied to the connecting rod 31 as an urging force that pulls the spring receiver 33 away from the bottom 11d1 of the recess 11d, that is, the second connecting portion 24c of the frame member 24 approaches the stator 12.
Here, the connecting rod 31 and the disc spring 34 constitute preload means.

また、ロータ２０において、回転シャフト２２は、円柱状のシャフト本体２２ａと、シャフト本体２２ａの両端から同軸に且つ一体に突出する円柱状の軸部２２ｂとによって構成されている。軸部２２ｂは、シャフト本体２２ａよりも小径の円柱として形成されている。回転体の回転軸を構成する回転シャフト２２は、例えば鉄などの金属から作製されている。 In the rotor 20, the rotating shaft 22 includes a cylindrical shaft main body 22 a and a cylindrical shaft portion 22 b that protrudes coaxially and integrally from both ends of the shaft main body 22 a. The shaft portion 22b is formed as a cylinder having a smaller diameter than the shaft body 22a. The rotating shaft 22 constituting the rotating shaft of the rotating body is made of a metal such as iron, for example.

ロータ２０において、ローラ２１は、回転シャフト２２のシャフト本体２２ａよりも軸方向に短い円筒状の形状を有している。さらに、ローラ２１の外周は、シャフト本体２２ａよりも大径であり且つ枠部材２４の軸受穴２４ａ１に通すことができる大きさを有している。さらにまた、ローラ２１は、シャフト本体２２ａの外周面２２ａ１に整合する円筒状の内周面２１ｂを有している。そして、ローラ２１は、その内周面２１ｂをシャフト本体２２ａの外周面２２ａ１に嵌合させることによって、シャフト本体２２ａに一体に取り付けられ、互いに一体に組み付けられたローラ２１及び回転シャフト２２が１つのロータ２０を形成している。例えば、ローラ２１及びシャフト本体２２ａは、止めねじ係合やキー係合等を用いて互いに嵌合させることができる。なお、ローラ２１は、ステータ１２よりも硬度が高い、例えばアルミナのような無機材料などで作製されている。 In the rotor 20, the roller 21 has a cylindrical shape that is shorter in the axial direction than the shaft body 22 a of the rotating shaft 22. Furthermore, the outer periphery of the roller 21 is larger in diameter than the shaft main body 22a and has a size that allows the roller 21 to pass through the bearing hole 24a1 of the frame member 24. Furthermore, the roller 21 has a cylindrical inner peripheral surface 21b aligned with the outer peripheral surface 22a1 of the shaft main body 22a. The roller 21 is integrally attached to the shaft main body 22a by fitting the inner peripheral surface 21b thereof to the outer peripheral surface 22a1 of the shaft main body 22a, and the roller 21 and the rotary shaft 22 that are integrally assembled with each other are one. The rotor 20 is formed. For example, the roller 21 and the shaft body 22a can be fitted to each other using a set screw engagement, a key engagement, or the like. The roller 21 is made of an inorganic material such as alumina having a higher hardness than the stator 12.

さらに、シャフト本体２２ａの外周面２２ａ１上には、ローラ２１の両側に隣接してボールベアリング２３が一体に取り付けられている。各ボールベアリング２３は、円筒状をした内側リング２３ａ及び外側リング２３ｂと、内側リング２３ａ及び外側リング２３ｂの間に介在する複数のボール２３ｃとを有している。各ボールベアリング２３は、内側リング２３ａでシャフト本体２２ａの外周面２２ａ１を囲むようにして配置されると共に止めねじ係合やキー係合等を用いて内側リング２３ａを外周面２２ａ１に嵌合させている。これにより、回転シャフト２２及びローラ２１は、ボールベアリング２３の外側リング２３ｂに対して回転自在である。 Further, ball bearings 23 are integrally mounted adjacent to both sides of the roller 21 on the outer peripheral surface 22a1 of the shaft body 22a. Each ball bearing 23 has a cylindrical inner ring 23a and outer ring 23b, and a plurality of balls 23c interposed between the inner ring 23a and the outer ring 23b. Each ball bearing 23 is disposed so as to surround the outer peripheral surface 22a1 of the shaft main body 22a with the inner ring 23a, and the inner ring 23a is fitted to the outer peripheral surface 22a1 using set screw engagement or key engagement. Thereby, the rotating shaft 22 and the roller 21 are rotatable with respect to the outer ring 23 b of the ball bearing 23.

さらに、ボールベアリング２３の外側リング２３ｂは、枠部材２４の軸受穴２４ａ１に整合する外周を有している。さらに、外側リング２３ｂは、止めねじ係合やキー係合等を用いて軸受穴２４ａ１に嵌合することができるように構成されている。そして、回転シャフト２２のシャフト本体２２ａに取り付けられた各ボールベアリング２３の外側リング２３ｂを枠部材２４の各軸支持部２４ａに嵌合させると、回転シャフト２２及びローラ２１からなるロータ２０は、枠部材２４に対して自在に回転することができる。 Further, the outer ring 23 b of the ball bearing 23 has an outer periphery that aligns with the bearing hole 24 a 1 of the frame member 24. Further, the outer ring 23b is configured to be fitted into the bearing hole 24a1 using set screw engagement, key engagement, or the like. When the outer ring 23b of each ball bearing 23 attached to the shaft body 22a of the rotating shaft 22 is fitted to each shaft support portion 24a of the frame member 24, the rotor 20 including the rotating shaft 22 and the roller 21 is It can rotate freely with respect to the member 24.

よって、図４をあわせて参照すると、回転シャフト２２にボールベアリング２３が取り付けられたロータ２０は、枠部材２４の２つの軸受穴２４ａ１に挿入することによって、枠部材２４に取り付けられることができる。そして、枠部材２４に取り付けられたロータ２０のローラ２１は、皿ばね３４の付勢力によって、連結ロッド３１、枠部材２４及びボールベアリング２３を介して、ステータ１２の係合突出部１２ａの接触面１２ａ１に押し付けられ、その外周面２１ａを接触面１２ａ１に接触させる。つまり、皿ばね３４は、ロータ２０に対して、ステータ１２の接触面１２ａ１に押し付ける予圧力を付与する。 Therefore, referring also to FIG. 4, the rotor 20 with the ball bearing 23 attached to the rotating shaft 22 can be attached to the frame member 24 by inserting it into the two bearing holes 24 a 1 of the frame member 24. The roller 21 of the rotor 20 attached to the frame member 24 is contacted by the biasing force of the disc spring 34 via the connecting rod 31, the frame member 24, and the ball bearing 23. The outer peripheral surface 21a is pressed against the contact surface 12a1. That is, the disc spring 34 applies a pre-pressure that presses against the contact surface 12 a 1 of the stator 12 to the rotor 20.

また、ローラ２１と枠部材２４の第二連結部２４ｃとの間には、潤滑部材２５が設けられている。潤滑部材２５は、第二連結部２４ｃに取り付けられ、ローラ２１の外周面２１ａに接触している。なお、潤滑部材２５は、スポンジ等の可撓性及び／又は弾性を有する多孔質性の樹脂部材に、オイルやグリスなどの流体状の潤滑剤を含浸させたものである。 A lubricating member 25 is provided between the roller 21 and the second connecting portion 24 c of the frame member 24. The lubricating member 25 is attached to the second connecting portion 24 c and is in contact with the outer peripheral surface 21 a of the roller 21. The lubricating member 25 is obtained by impregnating a porous resin member having flexibility and / or elasticity such as sponge with a fluid lubricant such as oil or grease.

ここで、振動アクチュエータ１００の組立方法について説明する。
図１、図４、図５及び図６をあわせて参照すると、ステータ１２の連結軸部１２ｃを２つの圧電素子１３の貫通穴１３ａ内に通し、連結軸部１２ｃの雄ねじ１２ｃ１をベース部材１１の係合穴１１ｅに挿入して雌ねじに螺合させる。そして、ステータ１２と共に連結軸部１２ｃをねじ回転させてステータ１２の本体部１２ｂ及びベース部材１１の支持部１１ａで２つの圧電素子１３を挟み込む。さらに、連結ロッド３１の端部３１ｂにホルダ３２を螺合させて取り付け、円環板状のばね受体３３の穴に端部３１ａ側から連結ロッド３１を通してばね受体３３をホルダ３２にセットする。そして、皿ばね３４の穴に端部３１ａ側から連結ロッド３１及びホルダ３２を通して、皿ばね３４をばね受体３３上に配置する。 Here, a method for assembling the vibration actuator 100 will be described.
1, 4, 5, and 6, the connecting shaft portion 12 c of the stator 12 is passed through the through holes 13 a of the two piezoelectric elements 13, and the male screw 12 c 1 of the connecting shaft portion 12 c is connected to the base member 11. It is inserted into the engagement hole 11e and screwed into the female screw. Then, the connecting shaft portion 12 c is screwed together with the stator 12 to sandwich the two piezoelectric elements 13 between the main body portion 12 b of the stator 12 and the support portion 11 a of the base member 11. Further, the holder 32 is screwed and attached to the end 31b of the connecting rod 31, and the spring receiver 33 is set to the holder 32 through the connecting rod 31 from the end 31a side into the hole of the annular plate-like spring receiver 33. . And the disc spring 34 is arrange | positioned on the spring receptacle 33 through the connection rod 31 and the holder 32 from the edge part 31a side to the hole of the disc spring 34. FIG.

皿ばね３４を配置した連結ロッド３１を、ベース部材１１の凹部１１ｄから、ベース部材１１の係合穴１１ｅ及びステータ１２の挿入穴１２ｅに順次通し、連結ロッド３１の端部３１ａをステータ１２の本体部１２ｂから突出させる。さらに、枠部材２４の第二連結部２４ｃをステータ１２の係合突出部１２ａ間の溝部１２ｄ内にはめ込み、第二連結部２４ｃの連結ねじ穴２４ｃ２に、連結ロッド３１の端部３１ａの雄ねじを螺合させる。これにより、枠部材２４、連結ロッド３１及び皿ばね３４が一体となってステータ１２にセットされる。さらにまた、枠部材２４の第二連結部２４ｃにおける連結ロッド３１と反対側の表面上に潤滑部材２５を貼り付ける。 The connecting rod 31 on which the disc spring 34 is arranged is sequentially passed from the recess 11 d of the base member 11 to the engaging hole 11 e of the base member 11 and the insertion hole 12 e of the stator 12, and the end 31 a of the connecting rod 31 is inserted into the main body of the stator 12. It protrudes from the part 12b. Further, the second connecting portion 24c of the frame member 24 is fitted into the groove 12d between the engaging projections 12a of the stator 12, and the male screw of the end portion 31a of the connecting rod 31 is inserted into the connecting screw hole 24c2 of the second connecting portion 24c. Screw together. As a result, the frame member 24, the connecting rod 31 and the disc spring 34 are integrally set on the stator 12. Furthermore, the lubricating member 25 is affixed on the surface opposite to the connecting rod 31 in the second connecting portion 24c of the frame member 24.

また、上記組立作業に並行して、ロータ２０の組立作業の実施が可能である。
ロータ２０の組立作業では、回転シャフト２２のシャフト本体２２ａをローラ２１の内周面２１ｂの内側に挿入し、シャフト本体２２ａの外周面２２ａ１をローラ２１の内周面２１ｂに嵌合させる。これにより、ローラ２１及び回転シャフト２２はロータ２０を形成し一体に回転することができる。 In parallel with the above assembling work, the assembling work of the rotor 20 can be performed.
In the assembly work of the rotor 20, the shaft main body 22 a of the rotary shaft 22 is inserted inside the inner peripheral surface 21 b of the roller 21, and the outer peripheral surface 22 a 1 of the shaft main body 22 a is fitted to the inner peripheral surface 21 b of the roller 21. Thereby, the roller 21 and the rotating shaft 22 can form the rotor 20, and can rotate integrally.

さらに、組み立てられたロータ２０に対して、ローラ２１及び回転シャフト２２の同軸度の検査を実施する。具体的には、回転シャフト２２のシャフト本体２２ａの外周面２２ａ１を軸受支持してロータ２０を回転させたときの回転シャフト２２の軸部２２ｂの回転中心に対する偏心度、回転シャフト２２のシャフト本体２２ａの回転中心に対する偏心度、及びローラ２１の回転中心に対する偏心度等が、所定の許容範囲以内に収まっているかを測定する。
そして、各偏心度が所定の許容範囲以内に収まるロータ２０を、枠部材２４にセットする。このとき、ロータ２０に対して、回転シャフト２２のシャフト本体２２ａの両端をそれぞれ、２つのボールベアリング２３それぞれの内側リング２３ａの内側に通して、シャフト本体２２ａの外周面２２ａ１を内側リング２３ａに嵌合させる。これにより、シャフト本体２２ａ上においてローラ２１の両側にボールベアリング２３が配置され、ローラ２１及びボールベアリング２３は、１つの円柱状の形状をなす。そして、内側リング２３ａ及びロータ２０は一体に回転することができる。 Furthermore, the coaxiality of the roller 21 and the rotating shaft 22 is inspected for the assembled rotor 20. Specifically, the degree of eccentricity with respect to the rotation center of the shaft portion 22b of the rotating shaft 22 when the rotor 20 is rotated while supporting the outer peripheral surface 22a1 of the shaft body 22a of the rotating shaft 22, and the shaft body 22a of the rotating shaft 22. It is measured whether the degree of eccentricity with respect to the rotation center and the degree of eccentricity with respect to the rotation center of the roller 21 are within a predetermined allowable range.
Then, the rotor 20 in which each degree of eccentricity falls within a predetermined allowable range is set on the frame member 24. At this time, both ends of the shaft body 22a of the rotary shaft 22 are passed through the inside of the inner rings 23a of the two ball bearings 23 with respect to the rotor 20, and the outer peripheral surface 22a1 of the shaft body 22a is fitted into the inner ring 23a. Combine. Thereby, the ball bearings 23 are arranged on both sides of the roller 21 on the shaft main body 22a, and the roller 21 and the ball bearing 23 form one columnar shape. And the inner ring 23a and the rotor 20 can rotate integrally.

さらに、ボールベアリング２３を取り付けたロータ２０を、枠部材２４の２つの軸支持部２４ａの軸受穴２４ａ１に挿入する。このとき、軸受穴２４ａ１に整合する形状を有する各ボールベアリング２３の外側リング２３ｂは、各軸支持部２４ａの軸受穴２４ａ１に嵌合すると共に軸受穴２４ａ１によって外周面全体が支持される。各ボールベアリング２３が各軸支持部２４ａにセットされたとき、ローラ２１は、ステータ１２の２つの係合突出部１２ａの上に位置する。 Further, the rotor 20 to which the ball bearing 23 is attached is inserted into the bearing holes 24 a 1 of the two shaft support portions 24 a of the frame member 24. At this time, the outer ring 23b of each ball bearing 23 having a shape matching the bearing hole 24a1 is fitted into the bearing hole 24a1 of each shaft support portion 24a and the entire outer peripheral surface is supported by the bearing hole 24a1. When each ball bearing 23 is set on each shaft support 24 a, the roller 21 is positioned on the two engaging protrusions 12 a of the stator 12.

ここで、連結ロッド３１上のホルダ３２は、連結ロッド３１に対してねじ回転させると、連結ロッド３１に対して軸方向に進退することができる。このため、ホルダ３２を枠部材２４に向かって近づけるようにねじ回転させることで、皿ばね３４の付勢力を増加させ、それにより、連結ロッド３１を介して枠部材２４及びロータ２０をステータ１２に近づけるように移動させ、ローラ２１の外周面２１ａをステータ１２の係合突出部１２ａの接触面１２ａ１及び潤滑部材２５に押し付ける。これにより、振動アクチュエータ１００の組立が完了する。
なお、振動アクチュエータ１００の組立が完了した状態では、潤滑部材２５は、ステータ１２の２つの係合突出部１２ａ、枠部材２４の２つの軸支持部２４ａ及び第二連結部２４ｃ、並びにローラ２１の外周面２１ａによって周囲が囲まれるため、貼り付けていなくとも第二連結部２４ｃから脱落しない。 Here, when the holder 32 on the connecting rod 31 is rotated with respect to the connecting rod 31, the holder 32 can advance and retreat in the axial direction with respect to the connecting rod 31. For this reason, by rotating the holder 32 so as to approach the frame member 24, the biasing force of the disc spring 34 is increased, whereby the frame member 24 and the rotor 20 are connected to the stator 12 via the connecting rod 31. The outer peripheral surface 21 a of the roller 21 is pressed against the contact surface 12 a 1 of the engaging protrusion 12 a of the stator 12 and the lubricating member 25. Thereby, the assembly of the vibration actuator 100 is completed.
In the state where the assembly of the vibration actuator 100 is completed, the lubricating member 25 includes the two engaging protrusions 12a of the stator 12, the two shaft support portions 24a and the second connecting portion 24c of the frame member 24, and the rollers 21. Since the periphery is surrounded by the outer peripheral surface 21a, it does not fall off from the second connecting portion 24c even if it is not attached.

次に、本実施形態に係る振動アクチュエータ１００の動作について説明する。
図１、図４及び図５をあわせて参照すると、図示しない駆動回路によって交流電圧を各圧電素子１３に印加すると、ステータ１２には縦振動とたわみ振動の組み合わせによる複合振動が発生し、ステータ１２における一対の係合突出部１２ａの接触面１２ａ１は、楕円運動（又は円運動）を行う。すなわち、一方の圧電素子１３は、ステータ１２及びベース部材１１を含む振動体をｙｚ平面において縦振動させ、また、他方の圧電素子１３は、振動体をｙｚ平面においてたわみ振動させる。これらの２つの圧電素子１３に印加する交流電圧の位相差を調整することで、ステータ１２の２つの接触面１２ａ１を楕円軌跡（又は円軌跡）を描くように運動させる。 Next, the operation of the vibration actuator 100 according to this embodiment will be described.
Referring to FIGS. 1, 4 and 5 together, when an AC voltage is applied to each piezoelectric element 13 by a drive circuit (not shown), a composite vibration is generated in the stator 12 by a combination of longitudinal vibration and flexural vibration. The contact surfaces 12a1 of the pair of engagement protrusions 12a perform an elliptical motion (or a circular motion). That is, one piezoelectric element 13 causes the vibrating body including the stator 12 and the base member 11 to vibrate longitudinally in the yz plane, and the other piezoelectric element 13 causes the vibrating body to flexurally vibrate in the yz plane. By adjusting the phase difference between the alternating voltages applied to these two piezoelectric elements 13, the two contact surfaces 12a1 of the stator 12 are moved so as to draw an elliptical locus (or a circular locus).

ロータ２０のローラ２１が接触面１２ａ１を通じて楕円運動（又は円運動）を受けることによって、ローラ２１は、外周面２１ａの周方向に沿って、回転シャフト２２の軸部２２ｂの中心軸を中心にして回転される。
ローラ２１が回転することによって、回転シャフト２２の軸部２２ｂでは出力として回転駆動力が得られる。
ローラ２１の回転方向、回転速度及びトルクの制御は、印加する交流電圧や周波数等を制御することによって行うことが可能である。 When the roller 21 of the rotor 20 is subjected to elliptical motion (or circular motion) through the contact surface 12a1, the roller 21 is centered on the central axis of the shaft portion 22b of the rotary shaft 22 along the circumferential direction of the outer peripheral surface 21a. It is rotated.
As the roller 21 rotates, a rotational driving force is obtained as an output at the shaft portion 22 b of the rotating shaft 22.
The rotation direction, rotation speed, and torque of the roller 21 can be controlled by controlling the applied AC voltage, frequency, and the like.

なお、枠部材２４が、皿ばね３４の付勢力を受ける連結ロッド３１によって、ステータ１２へ近づく方向に付勢されているため、ローラ２１はステータ１２の係合突出部１２ａに押圧されている。ローラ２１は、その両側にある枠部材２４の２つの軸支持部２４ａによってステータ１２に引き付けられているため、ステータ１２の各接触面１２ａ１では、加圧接触するローラ２１による荷重がそれぞれ均等に作用し、ローラ２１つまりロータ２０は高トルクで回転される。
そして、ローラ２１とステータ１２とが互いに押圧された状態で接触することから、枠部材２４は、振動するステータ１２や圧電素子１３に対して振動を妨げることはない。
このため、固定用ねじ穴２４ａ３を用いて枠部材２４の軸支持部２４ａを設置対象に固定した場合、固定された振動アクチュエータ１００は、ステータ１２や圧電素子１３の振動が妨げられることなくロータ２０を回転駆動する。 Since the frame member 24 is urged in the direction approaching the stator 12 by the connecting rod 31 that receives the urging force of the disc spring 34, the roller 21 is pressed against the engagement protrusion 12 a of the stator 12. Since the roller 21 is attracted to the stator 12 by the two shaft support portions 24a of the frame member 24 on both sides thereof, the load from the roller 21 that is in pressure contact acts equally on each contact surface 12a1 of the stator 12. The roller 21, that is, the rotor 20, is rotated with a high torque.
Since the roller 21 and the stator 12 are in contact with each other in a pressed state, the frame member 24 does not hinder vibration of the vibrating stator 12 and the piezoelectric element 13.
For this reason, when the shaft support portion 24a of the frame member 24 is fixed to the installation target by using the fixing screw hole 24a3, the fixed vibration actuator 100 can prevent the vibration of the stator 12 and the piezoelectric element 13 from being disturbed. Is driven to rotate.

また、ロータ２０の回転時、潤滑部材２５の潤滑剤がローラ２１の外周面２１ａに付着し、ローラ２１の外周面２１ａとステータ１２の接触面１２ａ１との間に侵入する。この侵入した潤滑剤の粘性及び粘着力が、ステータ１２の接触面１２ａ１とローラ２１の外周面２１ａとの間の摩擦力を増大させ、ローラ２１を高トルクで回転させることを可能にする。つまり、潤滑剤はローラ２１の外周面２１ａとステータ１２の接触面１２ａ１との適切な接触状態を維持する。 Further, during rotation of the rotor 20, the lubricant of the lubricating member 25 adheres to the outer peripheral surface 21 a of the roller 21 and enters between the outer peripheral surface 21 a of the roller 21 and the contact surface 12 a 1 of the stator 12. The viscosity and adhesive force of the intruding lubricant increase the frictional force between the contact surface 12a1 of the stator 12 and the outer peripheral surface 21a of the roller 21, and the roller 21 can be rotated with high torque. That is, the lubricant maintains an appropriate contact state between the outer peripheral surface 21 a of the roller 21 and the contact surface 12 a 1 of the stator 12.

また、ベース部材１１において、支持部１１ａ及び基部１１ｃの間に径が小さくなったくびれ部１１ｂが形成されて連結ロッド３１の延在方向に垂直な方向の剛性が部分的に低くなっているため、振動アクチュエータ１００は、連結ロッド３１の延在方向に垂直な方向へたわみ振動しやすくなっている。さらに、支持部１１ａよりも基部１１ｃの方が大径で形成されているため、振動アクチュエータ１００は、連結ロッド３１の延在方向に垂直な方向へさらにたわみ振動しやすくなっている。よって、２つの圧電素子１３から伝達してステータ１２で発生する複合振動は、ベース部材１１の上述のたわみ振動と共振することで、２つの圧電素子１３のみで生成する複合振動に対して、共振周波数を変化させると共に連結ロッド３１及び係合突出部１２ａの延在方向に垂直な方向の振幅を増大させ、係合突出部１２ａを介して高い回転トルクでロータ２０を回転させることができる。 Further, in the base member 11, a constricted portion 11b having a reduced diameter is formed between the support portion 11a and the base portion 11c, and the rigidity in the direction perpendicular to the extending direction of the connecting rod 31 is partially reduced. The vibration actuator 100 is easy to bend and vibrate in a direction perpendicular to the extending direction of the connecting rod 31. Furthermore, since the base portion 11 c is formed with a larger diameter than the support portion 11 a, the vibration actuator 100 is more likely to bend and vibrate in a direction perpendicular to the extending direction of the connecting rod 31. Therefore, the composite vibration transmitted from the two piezoelectric elements 13 and generated in the stator 12 resonates with the composite vibration generated only by the two piezoelectric elements 13 by resonating with the above-described flexural vibration of the base member 11. The rotor 20 can be rotated with high rotational torque through the engagement protrusion 12a by changing the frequency and increasing the amplitude in the direction perpendicular to the extending direction of the connecting rod 31 and the engagement protrusion 12a.

また、ベース部材１１において、基部１１ｃに凹部１１ｄが形成され、凹部１１ｄの底部１１ｄ１における基部１１ｃの部材厚が薄くなっている。このとき、ベース部材１１は、基部１１ｃにおける底部１１ｄ１の部位でたわみを生じやすくなると共に、凹部１１ｄを囲む筒状の部位で連結ロッド３１の延在方向に垂直な方向にたわみを生じやすくなる。このため、振動アクチュエータ１００は、連結ロッド３１の延在方向に垂直な方向へたわみ振動しやすくなる。よって、２つの圧電素子１３から伝達してステータ１２で発生する複合振動は、ベース部材１１の上述のたわみ振動と共振することで、２つの圧電素子１３のみで生成する複合振動に対して、共振周波数を変化させると共に係合突出部１２ａの延在方向に垂直な方向の振幅を増大させ、係合突出部１２ａを介して高い回転トルクでロータ２０を回転させることができる。 Further, in the base member 11, a recess 11d is formed in the base 11c, and the thickness of the base 11c at the bottom 11d1 of the recess 11d is thin. At this time, the base member 11 is likely to bend at a portion of the bottom portion 11d1 in the base portion 11c, and is also likely to bend at a cylindrical portion surrounding the recess 11d in a direction perpendicular to the extending direction of the connecting rod 31. For this reason, the vibration actuator 100 is likely to bend and vibrate in a direction perpendicular to the extending direction of the connecting rod 31. Therefore, the composite vibration transmitted from the two piezoelectric elements 13 and generated in the stator 12 resonates with the composite vibration generated only by the two piezoelectric elements 13 by resonating with the above-described flexural vibration of the base member 11. The rotor 20 can be rotated with high rotational torque through the engagement protrusion 12a by changing the frequency and increasing the amplitude in the direction perpendicular to the extending direction of the engagement protrusion 12a.

このように、この発明の実施の形態に係る振動アクチュエータ１００は、ステータ１２と、ステータ１２に接触配置されるロータ２０と、ロータ２０の回転シャフト２２を回転可能に支持すると共にロータ２０の回転シャフト２２及びローラ２１を挿通可能である軸受穴２４ａ１を有する枠部材２４と、ステータ１２に接触配置されて超音波振動を発生し且つステータ１２におけるロータ２０との接触面１２ａ１にロータ２０を回転させる振動を生成する圧電素子１３と、枠部材２４に連結されて枠部材２４をステータ１２に向かって付勢することによってロータ２０のローラ２１をステータ１２の接触面１２ａ１に押圧する予圧手段としての連結ロッド３１及び皿ばね３４とを備える。 As described above, the vibration actuator 100 according to the embodiment of the present invention rotatably supports the stator 12, the rotor 20 disposed in contact with the stator 12, and the rotating shaft 22 of the rotor 20, and the rotating shaft of the rotor 20. 22 and a frame member 24 having a bearing hole 24a1 through which the roller 21 can be inserted, and vibrations that are arranged in contact with the stator 12 to generate ultrasonic vibrations and rotate the rotor 20 on a contact surface 12a1 of the stator 12 with the rotor 20 And a connecting rod as preloading means that presses the roller 21 of the rotor 20 against the contact surface 12a1 of the stator 12 by urging the frame member 24 toward the stator 12 by being connected to the frame member 24. 31 and a disc spring 34.

このとき、枠部材２４の軸受穴２４ａ１がロータ２０のローラ２１及び回転シャフト２２を通すことができる大きさを有するため、ローラ２１を回転シャフト２２に組み付けた状態で、ロータ２０を枠部材２４に組み付けることができる。このため、ロータ２０におけるローラ２１及び回転シャフト２２の同軸度等の検査を、枠部材２４に組み付ける前に実施することができる。さらに、ロータ２０の枠部材２４への組み付けは、回転シャフト２２を枠部材２４の軸受穴２４ａ１に連結するだけでよいため、容易である。また、ロータ２０をステータ１２の接触面１２ａ１に押圧する予圧力の調節は、各部品を組み付けてロータ２０を枠部材２４に組み付けた状態で皿ばね３４の付勢力を調節することによって、実施することができる。従って、振動アクチュエータ１００は、組立を容易にしながらも高い組立精度の実現を可能にする。 At this time, since the bearing hole 24a1 of the frame member 24 has a size that allows the roller 21 and the rotating shaft 22 of the rotor 20 to pass therethrough, the rotor 20 is attached to the frame member 24 in a state where the roller 21 is assembled to the rotating shaft 22. Can be assembled. For this reason, the inspection of the coaxiality of the roller 21 and the rotating shaft 22 in the rotor 20 can be performed before the frame member 24 is assembled. Furthermore, the assembly of the rotor 20 to the frame member 24 is easy because it is only necessary to connect the rotary shaft 22 to the bearing hole 24a1 of the frame member 24. Further, the adjustment of the pre-pressure that presses the rotor 20 against the contact surface 12a1 of the stator 12 is carried out by adjusting the biasing force of the disc spring 34 in a state where the components are assembled and the rotor 20 is assembled to the frame member 24. be able to. Therefore, the vibration actuator 100 enables high assembly accuracy while facilitating assembly.

また、振動アクチュエータ１００は、ロータ２０の回転シャフト２２と枠部材２４の軸受穴２４ａ１との間に、回転シャフト２２を回転可能に支持するボールベアリング２３を備える。このとき、ロータ２０の枠部材２４への組み付けは、回転シャフト２２及びボールベアリング２３を枠部材２４の軸受穴２４ａ１に組み付けるだけで実施することができる。よって、振動アクチュエータ１００の高い組立精度を維持しつつ組立を容易にすることができる。 The vibration actuator 100 includes a ball bearing 23 that rotatably supports the rotary shaft 22 between the rotary shaft 22 of the rotor 20 and the bearing hole 24a1 of the frame member 24. At this time, the assembly of the rotor 20 to the frame member 24 can be performed simply by assembling the rotary shaft 22 and the ball bearing 23 into the bearing hole 24a1 of the frame member 24. Therefore, it is possible to facilitate assembly while maintaining high assembly accuracy of the vibration actuator 100.

また、振動アクチュエータ１００は、予圧手段として、枠部材２４に連結され且つステータ１２及び圧電素子１３を貫通する連結ロッド３１と、連結ロッド３１に連結され且つ枠部材２４をステータ１２に向かって引き付けるように付勢する皿ばね３４とを有する。このとき、連結ロッド３１に皿ばね３４を取り付けた後、連結ロッド３１をステータ１２及び圧電素子１３に通して枠部材２４に連結することによって、予圧手段を組み付けることができる。或いは、連結ロッド３１を枠部材２４に連結してステータ１２及び圧電素子１３に通した後、連結ロッド３１に皿ばね３４を取り付けることによって、予圧手段を組み付けることができる。よって、予圧手段の組立を容易にすることができる。 Further, the vibration actuator 100 is connected to the frame member 24 and serves as a preload means, and is connected to the stator 12 and the piezoelectric element 13, and is connected to the connection rod 31 and attracts the frame member 24 toward the stator 12. And a disc spring 34 for urging the disc. At this time, the preload means can be assembled by attaching the disc spring 34 to the connecting rod 31 and then connecting the connecting rod 31 to the frame member 24 through the stator 12 and the piezoelectric element 13. Alternatively, the preload means can be assembled by attaching the disc spring 34 to the connecting rod 31 after connecting the connecting rod 31 to the frame member 24 and passing it through the stator 12 and the piezoelectric element 13. Therefore, the preload means can be easily assembled.

また、振動アクチュエータ１００は、圧電素子１３と皿ばね３４との間に介在して設けられ且つステータ１２と共に圧電素子１３を挟持するベース部材１１を備え、ベース部材１１は、連結ロッド３１の延在方向に垂直な断面が部分的に減少したくびれ部１１ｂを有する。このとき、ベース部材１１では、連結ロッド３１の延在方向に垂直な方向の剛性が部分的に低くなるため、圧電素子１３が超音波振動を発生したとき、ベース部材１１自体もたわみ振動を発生する。そして、圧電素子１３の超音波振動とベース部材１１のたわみ振動とが共振し、共振した振動がステータ１２を通じて接触面１２ａ１に発生させる振動は、ロータ２０に対して高い回転トルクや高い回転速度等を与えることができる。つまり、ベース部材１１にくびれ部１１ｂを設けることによって、ロータ２０に与える回転トルク及び回転速度を調節することができる。 The vibration actuator 100 includes a base member 11 that is interposed between the piezoelectric element 13 and the disc spring 34 and sandwiches the piezoelectric element 13 together with the stator 12, and the base member 11 extends from the connecting rod 31. The cross section perpendicular to the direction has a constricted portion 11b partially reduced. At this time, in the base member 11, the rigidity in the direction perpendicular to the extending direction of the connecting rod 31 is partially reduced. Therefore, when the piezoelectric element 13 generates ultrasonic vibration, the base member 11 itself also generates flexural vibration. To do. Then, the ultrasonic vibration of the piezoelectric element 13 and the flexural vibration of the base member 11 resonate, and the vibration generated by the resonant vibration on the contact surface 12a1 through the stator 12 is high rotational torque, high rotational speed, etc. with respect to the rotor 20. Can be given. That is, by providing the base member 11 with the constricted portion 11b, the rotational torque and rotational speed applied to the rotor 20 can be adjusted.

また、振動アクチュエータ１００において、ベース部材１１は、皿ばね３４を収容する空間として凹部１１ｄを有する。このとき、ベース部材１１は、皿ばね３４と圧電素子１３との間の部材厚を低減した有底筒状の形状を有することができる。これにより、ベース部材１１は、皿ばね３４を保護するカバーとしての機能を有しつつ、連結ロッド３１の延在方向に垂直な方向の剛性を低下させて圧電素子１３の超音波振動と共振しやすくなる。 Further, in the vibration actuator 100, the base member 11 has a recess 11 d as a space for accommodating the disc spring 34. At this time, the base member 11 can have a bottomed cylindrical shape with a reduced member thickness between the disc spring 34 and the piezoelectric element 13. As a result, the base member 11 functions as a cover for protecting the disc spring 34, and resonates with the ultrasonic vibration of the piezoelectric element 13 by reducing the rigidity in the direction perpendicular to the extending direction of the connecting rod 31. It becomes easy.

また、振動アクチュエータ１００において、枠部材２４は、ロータ２０の回転シャフト２２の両側に配置され且つ軸受穴２４ａ１が形成された板状の軸支持部２４ａと、軸支持部２４ａを互いに連結する第二連結部２４ｃとを有し、ステータ１２は、軸支持部２４ａ同士の間に突出し且つステータ１２の接触面１２ａ１を含む２つの係合突出部１２ａを有し、第二連結部２４ｃは、係合突出部１２ａ同士の間に延在し且つ連結ロッド３１に連結される。このとき、枠部材２４は、軸支持部２４ａ同士の間に係合突出部１２ａを位置させると共に第二連結部２４ｃを係合突出部１２ａ同士の間の溝部１２ｄ内に位置させることで、ステータ１２に対して位置決めすることができる。よって、枠部材２４のステータ１２への組み付けが容易になる。 Further, in the vibration actuator 100, the frame member 24 is a second member that connects the shaft support portion 24a and the plate-like shaft support portion 24a that are disposed on both sides of the rotary shaft 22 of the rotor 20 and in which the bearing holes 24a1 are formed. The stator 12 has two engaging protrusions 12a that protrude between the shaft support portions 24a and include the contact surface 12a1 of the stator 12, and the second connecting portion 24c is engaged. It extends between the protrusions 12 a and is connected to the connecting rod 31. At this time, the frame member 24 positions the engagement protrusion 12a between the shaft support portions 24a and positions the second connecting portion 24c in the groove 12d between the engagement protrusions 12a, thereby fixing the stator. 12 can be positioned. Therefore, assembly of the frame member 24 to the stator 12 is facilitated.

また、振動アクチュエータ１００において、枠部材２４の軸支持部２４ａは、軸受穴２４ａ１が形成された面と異なる面に固定用ねじ穴２４ａ３を有する。固定用ねじ穴２４ａ３を介して設置対象に固定された枠部材２４は、ステータ１２や圧電素子１３の振動を妨げることがなく、振動アクチュエータ１００は高い回転トルクを安定して得ることができる。 In the vibration actuator 100, the shaft support portion 24a of the frame member 24 has a fixing screw hole 24a3 on a surface different from the surface on which the bearing hole 24a1 is formed. The frame member 24 fixed to the installation target through the fixing screw hole 24a3 does not hinder the vibration of the stator 12 and the piezoelectric element 13, and the vibration actuator 100 can stably obtain a high rotational torque.

また、振動アクチュエータ１００において、枠部材２４の軸支持部２４ａは、ステータ１２と反対側の端部の両端に隅切り部２４ａ２を有している。例えば、ロボットハンドのフィンガを構成する場合のように、端部を枠部材２４の軸支持部２４ａにおける隅切り部２４ａ２のある側部に隣接させ且つ２つの軸支持部２４ａを跨ぐようにして回転シャフト２２の２つの軸部２２ｂに１つの柱状部材が連結されるとき、この柱状部材は、振動アクチュエータ１００が動作してロータ２０を回転させると、ロータ２０と共にローラ２１の外周面２１ａに沿う方向に回動する。軸支持部２４ａに隅切り部２４ａ２を形成することによって、柱状部材の端部は、軸支持部２４ａの角部に接触することなく、広い角度範囲にわたって回動することができる。なお、平坦面で形成されている隅切り部２４ａ２は、ローラ２１の外周面２１ａに沿う弧状面で形成されていてもよい。或いは、軸支持部２４ａは、隅切り部２４ａ２が形成されていた端部全体がローラ２１の外周面２１ａに沿う半円形面又は楕円形面等の弧状面で形成されていてもよい。 Further, in the vibration actuator 100, the shaft support portion 24 a of the frame member 24 has corner cut portions 24 a 2 at both ends of the end portion opposite to the stator 12. For example, as in the case of configuring a finger of a robot hand, the end portion is adjacent to the side portion where the corner cut portion 24a2 of the shaft support portion 24a of the frame member 24 is located and is rotated so as to straddle the two shaft support portions 24a. When one columnar member is connected to the two shaft portions 22 b of the shaft 22, the columnar member moves along the outer peripheral surface 21 a of the roller 21 together with the rotor 20 when the vibration actuator 100 operates to rotate the rotor 20. To turn. By forming the corner cut portion 24a2 in the shaft support portion 24a, the end portion of the columnar member can be rotated over a wide angle range without contacting the corner portion of the shaft support portion 24a. Note that the corner cut portion 24 a 2 formed as a flat surface may be formed as an arc-shaped surface along the outer peripheral surface 21 a of the roller 21. Alternatively, the shaft support portion 24a may be formed of an arcuate surface such as a semicircular surface or an elliptical surface along the outer peripheral surface 21a of the roller 21 in the entire end portion where the corner cut portion 24a2 is formed.

また、実施の形態の振動アクチュエータ１００のロータ２０において、１つのローラ２１が、その両側において回転シャフト２２を介して枠部材２４によって支持される構成であったが、これに限定されるものでない。回転シャフトによって複数のローラが同軸で直列に連結され、連結されたローラにおける最も外側の２つのローラから突出する回転シャフトを枠部材が支持する構成であってもよく、連結されたローラ間でローラ同士を連結する回転シャフトを枠部材が支持する構成であってもよい。 Further, in the rotor 20 of the vibration actuator 100 according to the embodiment, one roller 21 is supported by the frame member 24 via the rotating shaft 22 on both sides thereof, but is not limited thereto. A plurality of rollers may be coaxially connected in series by the rotating shaft, and the frame member may support the rotating shaft protruding from the outermost two rollers of the connected rollers, and the rollers between the connected rollers The structure which a frame member supports the rotating shaft which connects mutually may be sufficient.

また、実施の形態の振動アクチュエータ１００のロータ２０において、ローラ２１及び回転シャフト２２は、別部材から形成されていたが、これに限定されるものでなく、一体化された単一の部材で形成されていてもよい。また、ローラ２１及び回転シャフト２２の間に、減速機を設けてもよいし、或いは、これらの間に振動アクチュエータの出力を取り出すための出力リンク等の出力部材を設けた構成でもよい。
また、実施の形態の振動アクチュエータ１００のロータ２０において、回転シャフト２２は、ローラ２１の内側に挿入する構成であったが、これに限定されるものでなく、ローラ２１の両端部に取り付ける構成であってもよい。 Further, in the rotor 20 of the vibration actuator 100 according to the embodiment, the roller 21 and the rotating shaft 22 are formed from separate members, but the present invention is not limited to this, and is formed from a single integrated member. May be. Further, a speed reducer may be provided between the roller 21 and the rotary shaft 22, or an output member such as an output link for taking out the output of the vibration actuator may be provided between them.
Further, in the rotor 20 of the vibration actuator 100 of the embodiment, the rotary shaft 22 is configured to be inserted inside the roller 21, but is not limited thereto, and is configured to be attached to both ends of the roller 21. There may be.

また、実施の形態の振動アクチュエータ１００において、枠部材２４は、ロータ２０のローラ２１の両端部を覆うロ字状の断面を有する形状であったが、これに限定されるものでなく、第一連結部２４ｂのないＵ字状の断面形状、又はローラ２１の両端部及び外周面２１ａを覆う箱型の形状であってもよい。枠部材２４は、ロータ２０を通すことができる軸受穴２４ａ１を有してこれを軸受穴２４ａ１で支持し、連結ロッド３１及び皿ばね３４等の予圧手段により付勢されてロータ２０の回転を実現することができる形状であればとくに限定されない。
また、実施の形態の振動アクチュエータ１００において、ステータ１２に連結軸部１２ｃを設けて連結軸部１２ｃとベース部材１１とが連結される構成としていたが、ステータ１２に連結軸部を設けず、代わりにベース部材１１に連結軸部を設けてベース部材１１の連結軸部とステータ１２とを連結する構成としてもよい。 Further, in the vibration actuator 100 of the embodiment, the frame member 24 has a shape having a rectangular shape that covers both ends of the roller 21 of the rotor 20, but is not limited thereto. A U-shaped cross-sectional shape without the connecting portion 24b, or a box-shaped shape that covers both ends of the roller 21 and the outer peripheral surface 21a may be used. The frame member 24 has a bearing hole 24a1 through which the rotor 20 can pass. The frame member 24 is supported by the bearing hole 24a1 and is urged by preloading means such as a connecting rod 31 and a disc spring 34 to realize rotation of the rotor 20. If it is the shape which can do, it will not specifically limit.
Further, in the vibration actuator 100 according to the embodiment, the connecting shaft portion 12c is provided on the stator 12 and the connecting shaft portion 12c and the base member 11 are connected. Alternatively, a connecting shaft portion may be provided on the base member 11 to connect the connecting shaft portion of the base member 11 and the stator 12.

また、実施の形態の振動アクチュエータ１００において、付勢部材として皿ばね３４を用いたが、これに限定されるものでない。付勢部材は、枠部材２４をステータ１２に向かって付勢する付勢力を発生することができる要素であればよく、例えば、弾性樹脂やコイルばねでもよい。あるいは、連結ロッド３１を弾性体とし、連結ロッド３１を付勢部材として機能させてもよい。
また、実施の形態の振動アクチュエータ１００において、回転シャフト２２の回転力をそのまま出力とする構成としていたが、例えば、回転シャフト２２及び枠部材２４の軸受穴２４ａ１にギヤ歯を設けて、減速機構を構成するようにしてもよい。この場合、枠部材２４を減速機構を構成する要素として兼用させることができる。また、減速機構が備えられることにより、高い回転トルクを得ることができる。 In the vibration actuator 100 of the embodiment, the disc spring 34 is used as the biasing member, but the present invention is not limited to this. The urging member may be an element that can generate an urging force that urges the frame member 24 toward the stator 12, and may be, for example, an elastic resin or a coil spring. Alternatively, the connecting rod 31 may be an elastic body and the connecting rod 31 may function as an urging member.
In the vibration actuator 100 according to the embodiment, the rotational force of the rotary shaft 22 is output as it is. However, for example, gear teeth are provided in the bearing hole 24a1 of the rotary shaft 22 and the frame member 24 so that the speed reduction mechanism is provided. You may make it comprise. In this case, the frame member 24 can also be used as an element constituting the speed reduction mechanism. Moreover, a high rotational torque can be obtained by providing the speed reduction mechanism.

また、実施の形態の振動アクチュエータ１００において、枠部材２４を設置対象に固定することで回転シャフト２２の軸部２２ｂを出力端としていたがこれに限定されるものでない。例えば、軸部２２ｂを設置対象に固定することによって、ロータ２０以外の要素を出力側としてもよい。この場合も上述の実施形態と同様に枠部材２４はステータ１２や圧電素子１３の振動を妨げることはない。
また、実施の形態の振動アクチュエータ１００において、枠部材２４の軸支持部２４ａには、軸受穴２４ａ１が形成されていないｙ軸方向の両側部（図１参照）に固定用ねじ穴２４ａ３が形成されていたが、ｚ軸方向の側部に形成されていてもよい。 Further, in the vibration actuator 100 of the embodiment, the shaft member 22b of the rotary shaft 22 is used as the output end by fixing the frame member 24 to the installation target, but the present invention is not limited to this. For example, elements other than the rotor 20 may be set as the output side by fixing the shaft portion 22b to the installation target. Also in this case, the frame member 24 does not hinder the vibration of the stator 12 and the piezoelectric element 13 as in the above-described embodiment.
Further, in the vibration actuator 100 of the embodiment, the shaft support portion 24a of the frame member 24 is formed with fixing screw holes 24a3 on both side portions (see FIG. 1) in the y-axis direction where the bearing holes 24a1 are not formed. However, it may be formed on the side in the z-axis direction.

また、実施の形態の振動アクチュエータ１００において、ベース部材１１には、１つのくびれ部１１ｂが形成されていたが、これに限定されるものでなく、くびれ部は２つ以上あってもよい。さらに、くびれ部は、ベース部材１１において凹部１１ｄを有する基部１１ｃと支持部１１ａとの間に形成されていたが、基部１１ｃにおける凹部１１ｄを囲む筒状の壁部に設けられてもよい。
また、実施の形態の振動アクチュエータ１００において、ベース部材１１に凹部１１ｄが形成されていたが、これに限定されるものでなく、ベース部材１１は、凹部１１ｄの代わりに凹部１１ｄの開口端を閉鎖した空間を有し、この空間内に皿ばね３４等を収容してもよい。 In the vibration actuator 100 according to the embodiment, the base member 11 has one constricted portion 11b. However, the present invention is not limited to this, and there may be two or more constricted portions. Furthermore, although the constricted portion is formed between the base portion 11c having the concave portion 11d and the support portion 11a in the base member 11, it may be provided on a cylindrical wall portion surrounding the concave portion 11d in the base portion 11c.
In the vibration actuator 100 according to the embodiment, the recess 11d is formed in the base member 11. However, the present invention is not limited to this, and the base member 11 closes the opening end of the recess 11d instead of the recess 11d. A disc spring 34 or the like may be accommodated in this space.

１１ベース部材、１１ｂくびれ部、１１ｄ凹部（付勢部材を収容する空間）、１２ステータ、１２ａ係合突出部、１２ａ１接触面（接触部分）、１３圧電素子（振動手段）、２０ロータ、２１ローラ、２２回転シャフト（回転軸）、２３ボールベアリング（軸受）、２４枠部材、２４ａ軸支持部（板状部）、２４ａ１軸受穴、２４ａ３固定用ねじ穴、２４ｃ第二連結部（連結部）、３１連結ロッド（予圧手段）、３４皿ばね（予圧手段、付勢部材）、１００振動アクチュエータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Base member, 11b Constriction part, 11d Recessed part (space which accommodates urging | biasing member), 12 Stator, 12a Engagement protrusion part, 12a1 Contact surface (contact part), 13 Piezoelectric element (vibration means), 20 Rotor, 21 Roller , 22 Rotating shaft (rotating shaft), 23 Ball bearing (bearing), 24 Frame member, 24a Shaft support portion (plate-like portion), 24a1 Bearing hole, 24a3 Fixing screw hole, 24c Second connecting portion (connecting portion), 31 connecting rod (preload means), 34 disc spring (preload means, biasing member), 100 vibration actuator.

Claims

A stator,
A rotor disposed in contact with the stator;
A frame member that rotatably supports the rotating shaft of the rotor and has a bearing hole into which the rotor can be inserted;
Vibrating means that is arranged in contact with the stator to generate ultrasonic vibrations, and generates vibrations that rotate the rotor in contact portions with the rotor in the stator;
A vibration actuator comprising: a preload means coupled to the frame member and biasing the frame member toward the stator to press the rotor against the contact portion of the stator.

The vibration actuator according to claim 1, wherein the rotation shaft of the rotor is rotatably supported through a bearing disposed in the bearing hole of the frame member.

The preload means is
A connecting rod connected to the frame member and penetrating the stator and the vibration means;
The vibration actuator according to claim 1, further comprising a biasing member that is coupled to the coupling rod and biases the frame member so as to attract the frame member toward the stator.

The vibration actuator according to claim 3, further comprising a base member that is provided between the vibration unit and the biasing member and sandwiches the vibration unit together with the stator.

The vibration actuator according to claim 4, wherein the base member has a constricted portion in which a cross section perpendicular to the extending direction of the connecting rod is partially reduced.

The vibration actuator according to claim 4, wherein the base member has a space for accommodating the biasing member.

The frame member has a plate-like portion disposed on both sides of the rotor and formed with the bearing holes, and a connecting portion for connecting the plate-like portions to each other,
The stator has two engagement protrusions that protrude between the plate-like portions and include the contact portion of the stator,
The vibration actuator according to claim 3, wherein the connecting portion extends between the engagement protrusions and is connected to the connecting rod.

The vibration actuator according to claim 7, wherein the plate-like portion has a fixing screw hole on a surface different from a surface on which the bearing hole is formed.